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COOPERATION FRANCO-INDONESIENNE
EN SISMOLOGIE VOLCANIQUE
CVGHM
L’activité sismique : un précurseur
des éruptions volcaniques
Avant la plupart des éruptions volcaniques, on observe une
augmentation du nombre de séismes sous le volcan. Cette
activité est le principal signe avant-coureur des éruptions.
L’étude de l’activité sismique des volcans est donc
essentielle à la surveillance volcanologique. Elle permet
aussi d’apporter des connaissances sur le fonctionnement
des systèmes magmatiques et hydrothermaux.
Réseaux de surveillance sismique
Pour détecter et étudier les séismes, on installe sur le
volcan un ensemble de stations sismiques, un réseau
sismique, qui enregistrent les moindres vibrations du sol.
Les enregistrements sont transmis par radio à
l’observatoire volcanologique où ils sont analysés. La
position des sources des séismes est calculée en se
basant sur les temps de parcours des ondes sismiques.
Types de séisme volcanique
On observe sur les volcans diverses sortes de
séismes, chaque type correspondant à un phénomène
physique différent. Pour bien comprendre ce qui se
passe en profondeur, il faut identifier chaque
événement.
Des images de l’intérieur
des volcans
L’étude de la propagation des ondes sismiques à
travers la structure du volcan apporte des
informations sur celle-ci. Dans des cas favorables,
on peut obtenir des images en 3 dimensions des
entrailles du volcan, en utilisant des méthodes
semblables à la tomographie médicale.
Coopération franco-indonésienne
La collaboration en sismologie volcanique entre
la France et l’Indonésie a commencé il y a plus
de 20 ans. Elle inclut des études détaillées
d’activité sismique de volcan, l’amélioration des
méthodes et des réseaux de surveillance et la
formation de spécialistes dans ce domaine.
Actuellement des études sont en cours sur le
volcan Mérapi et sur l’activité pré-éruptive du
Kelut en 2007.
Energie sismique produite par
jour avant l’éruption du volcan
Izu-Oshima, Japon, en 1986
(d’après Hashimoto et col., 1989)
Eruption Energie et nombre de séismes
cumulés avant l’éruption du
volcan Kelut, Indonésie, de
1990 (Lesage et Surono, 1995)
Eruption
Réseau sismique du volcan
Popocatépetl, Mexique.
Triangles rouges : stations.
Cercles jaunes : position
des séismes.
Station sismique. On voit à l’extérieur
l’antenne de transmission des données
et à l’intérieur des sismomètres et des
radios.
Séisme volcano-tectonique :
ce type de séisme est associé à des
mouvements brusques de faille. Il est
caractérisé par un début net, des
vibrations rapides (hautes fréquences) et
des ondes P et S visibles.
Séisme « longue-période » :
Il s’agit de vibrations plus « lentes »
(basses fréquences), avec un début
émergent et l’absence d’ondes S
claires. Ces événements sont dus à la
présence de fluide (magma, eau ou
gaz) dans des cavités telles que conduit
ou chambre magmatique, fracture ou
nappe phréatique.
Effondrement, avalanche,
coulées de boue :
Ce sont parmi les phénomènes les plus
dangereux en raison des grandes
puissances et longues distances qu’il
peuvent atteindre. Les vibrations ont
souvent une forme de fuseau.
Explosion :
Ce phénomène est le plus typique
des volcans. Il en existe de toutes
les tailles, depuis l’émission d’une
bouffée de gaz pendant quelques
secondes jusqu’à l’éruption
destructrice pouvant durer
plusieurs jours.
Les figures ci-dessous donnent des exemples des principaux types de
séismes de volcan. Elles montrent en bleu les sismogrammes,
enregistrements des vibrations du sol. Les diagrammes en couleur
(spectrogrammes) indiquent comment l’énergie se répartit en fonction du
temps (échelle horizontale) et de la fréquence (échelle verticale). Le volume représenté ici est la partie de
l’intérieur du volcan Kilauea, Hawaii, dans
laquelle des ondes sismiques sont les
plus rapides. Il est constitué de magma
qui s’est solidifié avant de sortir à l’air libre
(d’après Monteiller et col., 2007)
Le dôme de lave produit dans le
cratère du volcan Kelut lors de
l’éruption de 2007